专利名称：透平膨胀机的外功输出传动连接装置的制作方法
技术领域：
本发明属于低温设备技术领域，具体涉及一种透平膨胀机的外功输出传动连接装置。
背景技术：
膨胀机按其运动方式和结构形式通常分为两类一为活塞膨胀机；二为透平膨胀机。由于透平膨胀机相对于活塞膨胀机而言具有流量大、结构简单、体积小、效率高和运转周期长等特点而被广泛应用于各种低温设备中。如业界所知之理，透平膨胀机是以气体膨胀时速度能的变化而藉以传递能量的机械，其传递的能量也称外功，外功通常由与叶轮连接的配接设备如并不限于的发电机、鼓风机、水泵、增压机、油制动器等吸收，而介于叶轮与配接设备之间的过渡装置即为前述的外功输出传动连接装置。在已公开的中国专利文献中不乏关于透平膨胀机的技术信息，略以例举的如CN2388351Y推荐有“微型透平膨胀机”、CN2185339Y提供有“气体悬浮式陶瓷低温透平膨胀机”、CN200955408Y公告有“透平膨胀机组”、CN201367920Y公开有“透平膨胀机”和CN202039906U举荐有“一种气体轴承透平膨胀机”，等等。如业界所知，透平膨胀机的功率大小相异，与之相适应的即前述的外功输出传动连接装置的规格也相异，更具体地讲，不同功率的透平膨胀机需要由外功输出传动连接装置的传动轴的相应轴径与之配套。然而，当传动轴的轴径发生变化后会引起业界并不希望面对的但又不得不面对并且必须处置的一系列改型设计麻烦，所谓的一系列改型设计麻烦例如需要更换即重新设计位于连接套筒两端的一对法兰盘(业界习惯称大法兰或左、右法兰)、一对用于支承传动轴的传动轴支承机构和用于对传动轴实施密封的避免用于对传动轴支承机构(轴承)进行润滑的润滑油朝着传动轴的末端渗透的密封机构等等。在上述因素中，对法兰盘以及对设置于法兰盘中央开设的密封圈座腔内的密封圈座的重新设计的工作是最为棘手的，因为一方面因摒弃原有的法兰盘和密封圈座易造成资源浪费，与目前全社会崇尚的节约型经济精神相悖；另一方面增大成本；再一方面由于设计所花费的时间冗长而影响效率。然而，目前业界似乎习惯于这一处置模式而未见有提出富有挑战性改进之策。尤其是在迄今为止已公开的国、内外专利和非专利文献中均未披露得以消除这种不利因素的可借鉴的技术启示。为此，本申请人作了积极而有益的设计，形成了下面将要介绍的技术方案。
发明内容
本发明的任务在于提供一种具有优异的通用化程度而无需因传动轴的轴径变化重新设计法兰盘以及更换密封圈座而藉以节约资源、降低成本和提高效率的透平膨胀机的外功输出传动连接装置。本发明的任务是这样来完成的，一种透平膨胀机的外功输出传动连接装置，包括具有套筒腔并且在左端以及右端各设置有一轴承的连接套筒、分别固定在连接套筒的左端以及右端的并且在中央位置各具有一密封圈座腔的一对法兰盘、设置在各密封圈座腔内的密封圈座和两端转动地支承在轴承上并且还与密封圈座相配合而中部位于套筒腔内的传动轴，特点是所述的密封圈座的中央构成有一自密封圈座的一侧贯穿至另一侧的密封机构腔，并且在该密封圈座背对所述的轴承的一侧的中央围绕密封机构腔的腔口延伸有一栈圈，在该栈圈的内壁上并且围绕栈圈的内壁的圆周方向开设有一卡环槽，在密封机构腔内配设有一随所述的传动轴的轴径变化而变化的用于对传动轴的端部密封的传动轴随机密封机构。在本发明的一个具体的实施例中， 所述的传动轴随机密封机构包括密封套、第一、第二密封环和卡环，密封套置入于所述的密封机构腔内，并且密封套的外壁与密封机构腔的内壁构成密封，在密封套的密封套腔的一侧构成有一第一密封环腔，而另一侧构成有一第二密封环腔，第一密封环设置在第一密封环腔内，第二密封环设置在第二密封环腔内，卡环卡入于所述的卡环槽内，并且与密封套的端面接触，所述的传动轴的端部与密封套腔密封配合。本发明提供的技术方案具有如下技术效果当透平膨胀机的功率发生变化而改变传动轴的轴径时，只要更换既与传动轴的端部的直径相适应又与密封机构腔的直径相匹配的随机动性密封机构即可，从而无需对法兰盘以及密封圈座重新设计并更换，不仅有助于节约资源、降低成本，而且可以提高安装效率。
图I为本发明的实施例结构图。图2为图I的剖视图。图3为本发明的应用例示意图。
具体实施例方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。实施例
请参见图I和图2，给出了一连接套筒1，该连接套筒I的两端即左、右端各向外扩设有一固定法兰圈13，并且在各固定法兰圈13上以间隔状态开设有一组法兰盘固定孔131。在连接套筒I的两端并且各自靠近相应的固定法兰圈13的部位开设有一进气孔14，优选的方案是将一对进气孔14开设于连接套筒I在使用状态下朝向上的一侧的两端，来自于气源装置例如空气压缩机或增压泵之类的装置的压力空气或称压缩空气经管路引入进气孔14，各进气孔14具有一用于将压力空气朝向着下面还要描述的密封圈座3的方向引送的引气道141，也就是说引气道141朝着密封圈座3的方向延伸。又，在连接套筒I上并且在使用状态下朝向下的部位的两端各开设有一回气孔15,各回气孔15具有一同样朝着密封圈座3的方向延伸的回气道151 (具体可参见图2)。及，在连接套筒I的两端并且优选在使用状态下朝向上的一侧开设有一进油孔16，进油孔16具有一朝向轴承12的方向延伸的进油道161，并且在连接套筒I的两端还各开设有一引油孔17，各引油孔17与连接套筒I的套筒腔11相通。还，在连接套筒I使用状态下朝向下的一侧开设有一用于将进入到套筒腔11内的润滑油经管路引至外部的油箱的回油孔18。由图I所示，前述的轴承12采用轴承固定螺钉121固定在连接套筒I两端的轴承腔内。一对法兰盘2各通过一组法兰盘固定螺钉22与前述的连接套筒I的固定法兰圈13的法兰盘固定孔131固定，在法兰盘2的中央部位构成有一密封圈座腔21，并且在左法兰盘2的圆周方向的边缘部位以间隔状态开设有一 组用于与膨胀机的蜗壳7 (图3示)固定的法兰盘固定孔23。请继续见图I和图2，由于设置在左边的法兰盘2的密封圈座腔21内的密封圈座3与设置在右边的法兰盘23的密封圈座腔21内的密封圈座3的结构是完全相同的，因此申请人在下面仅针对设置于左边的密封圈座腔21内的密封圈座3详细说明。密封圈座3用密封圈座固定螺钉33与前述的连接套筒I上预设的螺钉孔固定，在该密封圈座3的中央开设有自密封圈座3的一侧贯穿至另一侧的密封机构腔31，在密封圈座3背对前述的轴承12的一侧并且围绕密封机构腔31的圆周方向构成有一突起于密封圈座3的表面的栈圈32，并且在栈圈32的内壁开设有一卡环槽321。由图所示，在密封圈座
3上还开设有与前述的引气道141相通的密封圈座进气道34，并且还开设有与前述的回气道151相通的密封圈座出气道35。在密封圈座3的边缘设有一组用于与密封圈座腔21的腔壁构成密封的密封圈36。传动轴4的两端以相同方式与轴承12以及密封圈座3相配合，并且在传动轴4的两端各构成有一甩油环41。请重点见图2，传动轴4的两端各穿过前述的轴承12和密封圈座3并且探出密封圈座3外，传动轴4的位于甩油环41 一侧的轴承套配合段42 (图I示)与轴承12配合，而位于甩油环41另一侧的密封套配合段43与密封圈座3相配合。在轴承12与密封圈座3之间并且在对应于甩油环41的位置构成有一油隙6。进入到轴承12内的润滑油自轴承12与传动轴4之间的隙缝进入油隙6，进入到油隙6中的润滑油经引油孔17引入套筒腔11，进而由与回油孔18配接的管路引入油箱内，具体可参见申请人标注在图2中的表示润滑油的流向的箭头。请重点见图1，作为本发明提供的技术方案的要点在前述的一对密封圈座3的密封机构腔31内各设置有一传动轴随机密封机构5，优选而非绝对限于的传动轴随机密封机构5包括密封套51、第一、第二密封环52、53和卡环54，密封套51置入于前述的密封机构腔31内，密封套51的外壁与密封机构腔31的内壁形成密封，在密封套51的密封套腔511内开设有气孔5113，该气孔5113与构成于密封套51的外壁上的气槽512相通，而气槽512与前述的密封圈座进气道34以及密封圈出气道35相通。在密封套腔511的一侧构成有一第一密封环腔5111，而另一侧构成有一第二密封环腔5112，第一密封环52设在第一密封环腔5111内，第二密封环53设在第二密封环腔5112内，卡环54卡入前述的卡环槽321内并且与密封套51的端面接触。前述的传动轴4的两端各在穿过轴承12后与密封套腔511密封配合。当透平膨胀机的功率发生变化时，传动轴4的轴径也相应发生变化，也就是不同功率的透平膨胀机具有与其叶轮相配接的不同轴径的传动轴4，因此本发明提供的透平膨胀机的外功输出传动连接装置具有良好的应对传动轴4的轴径变化的适应性。例如当传动轴4的轴径变化吋，只要变换密封套51、第一密封环52和第二密封环53即可。具体而言，启用既与传动轴4适配又与密封圈座3的密封机构腔31相配的密封套51便可保障配合效果而无需象已有技术那样更换法兰盘2以及密封圈座3。依然见图2，由于前述的密封圈进气道34与进气道141相通，又由于密封圈进气道34对应于前述的气槽512，即与气槽512相通，还由于气槽512与密封套腔512相通，因此在气流的压力作用下，压カ空气会分成两路，一路起到阻止前述的油隙6中的润滑油朝着背离油隙6的方向滲透，也就是说迫使润滑油向油隙6的方 向流动而避免润滑油朝着传动轴4的末端渗泄，另一路气流阻止来自于膨胀机的气体侵袭轴承12 (左端的轴承12而言)。冗余的压カ空气经密封圈座出气道35引出。就右端而言，分成两路的气流中的其中一路同样起到阻止润滑油朝着背离油隙6的方向滲透的作用，而另一路起到防止外部水汽侵入轴承12的作用(右端的轴承12而言)。应用例
请參见图3，使用时将本发明的前述的ー对法兰盘2中的左边的ー个法兰盘2用ー组螺栓231在对应于前述的左法兰盘固定孔23的透平膨胀机的蜗壳7固定连接，而传动轴4的左端与透平膨胀机的叶轮连接，传动轴4的另一端与前述的配接设备8连接，申请人需要说明的是，配接设备虽然在图3中示意的是鼓风机，但是也可以为增压机、水泵或油制动器，
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权利要求
1.一种透平膨胀机的外功输出传动连接装置，包括具有套筒腔(11)并且在左端以及右端各设置有一轴承(12)的连接套筒(I)、分别固定在连接套筒(I)的左端以及右端的并且在中央位置各具有一密封圈座腔(21)的一对法兰盘(2)、设置在各密封圈座腔(21)内的密封圈座⑶和两端转动地支承在轴承(12)上并且还与密封圈座(3)相配合而中部位于套筒腔(11)内的传动轴(4)，其特征在于所述的密封圈座(3)的中央构成有一自密封圈座(3)的一侧贯穿至另一侧的密封机构腔(31)，并且在该密封圈座(3)背对所述的轴承(12)的一侧的中央围绕密封机构腔(31)的腔口延伸有一栈圈(32)，在该栈圈(32)的内壁上并且围绕栈圈(32)的内壁的圆周方向开设有一卡环槽(321)，在密封机构腔(31)内配设有一随所述的传动轴(4)的轴径变化而变化的用于对传动轴(4)的端部密封的传动轴随机密封机构(5)。
2.根据权利要求I所述的透平膨胀机的外功输出传动连接装置，其特征在于所述的传动轴随机密封机构(5)包括密封套(51)、第一、第二密封环(52、53)和卡环(54)，密封套(51)置入于所述的密封机构腔(31)内，并且密封套(51)的外壁与密封机构腔(31)的内壁构成密封，在密封套(51)的密封套腔(511)的一侧构成有一第一密封环腔(5111)，而另一侧构成有一第二密封环腔(5112)，第一密封环(52)设置在第一密封环腔(5111)内，第二密封环(53)设置在第二密封环腔(5112)内，卡环(54)卡入于所述的卡环槽(321)内，并且与密封套(51)的端面接触，所述的传动轴(4)的端部与密封套腔(511)密封配合。
全文摘要
一种透平膨胀机的外功输出传动连接装置，属于低温设备技术领域。包括具有套筒腔并且在左端以及右端各设置有轴承的连接套筒、分别固定在连接套筒的左端以及右端的并且在中央位置各具有密封圈座腔的一对法兰盘、设置在各密封圈座腔内的密封圈座和支承在轴承上并且还与密封圈座相配合而中部位于套筒腔内的传动轴，特点密封圈座的中央构成有密封机构腔，在密封圈座背对轴承的一侧的中央延伸有栈圈，在栈圈的内壁上并且围绕栈圈的内壁的圆周方向开设卡环槽，在密封机构腔内配设有传动轴随机密封机构。优点节约资源、降低成本，提高安装效率。
文档编号F16J15/16GK102767623SQ20121022787
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者杨仁泓, 黄光宏 申请人:联优机械(常熟)有限公司